AMD、マルチチップDRAMアプローチによるメモリ性能向上の最新特許を公開、APUに大きなメリットをもたらす

AMDは最近、DRAMの性能向上に焦点を当てた革新的な特許を公開しました。この特許により、より高速なDRAMチップを必要とせずにメモリ帯域幅を劇的に倍増させることができます。この進歩は、モジュール内ロジックの改良によって実現されています。

AMDの特許はDRAMシリコンの進歩なしにメモリ帯域幅の劇的な増加を実現

従来、ハードウェアのアップグレードには固有の課題が伴い、多くの場合、アーキテクチャの大幅な変更やロジックおよび半導体技術の再構築が必要になります。しかし、AMDの最新特許は、「高帯域幅DIMM」（HB-DIMM）と呼ばれる画期的なコンセプトを導入し、よりシンプルでありながら効果的な変更を加えることで、DDR5メモリの帯域幅出力を2倍にすることに成功しました。AMDはDRAMプロセスの進化のみに注力するのではなく、レジスタ/クロックドライバ（RCD）とデータバッファチップを巧みに組み合わせることで、メモリ帯域幅の大幅な向上を実現しました。

図3の回路図は、PLL、PC0、PC1などのコンポーネントを示しており、データパスと速度は様々である。 — AMDのHB-DIMM特許の図

技術的な詳細を掘り下げると、特許ではHB-DIMM方式がDRAMの直接的な拡張をいかに回避するかを概説しています。リタイミングや多重化といった技術により、メモリ帯域幅はピンあたり6.4Gbpsから驚異的な12.8Gbpsへと向上します。この帯域幅の倍増は、AMDがオンボードデータバッファを利用して、従来速度の2つのDRAMストリームをプロセッサに向けた1つの高速ストリームに統合することで実現され、全体的なパフォーマンスが向上します。

この技術は、主に人工知能（AI）や同様の帯域幅を大量に消費するアプリケーション向けに設計されています。さらに、この特許は、Accelerated Processing Unit（APU）とIntegrated Graphics Processing Unit（iGPU）向けの興味深い実装を示唆しています。デュアル「メモリプラグ」の使用が提案されており、1つは標準DDR5 PHYを使用し、もう1つはHB-DIMM PHYとして設計されています。このハイブリッドアプローチはメモリ使用率を最適化します。大容量メモリプールは標準DDR5から派生し、HB-DIMMチャネルは高速データ転送向けに設計されています。

コマンドプロセッサ、メモリコントローラ、キャッシュ、DDRメモリなどのコンポーネントを示すGPUアーキテクチャの図 — APUにおけるHB-DIMMの統合

APUにおいて、この革新的な戦略は、膨大なデータスループットを必要とするデバイス内AIタスクにおいて優れた応答性を提供します。エッジAIが従来のコンピューティング環境でますます重要になるにつれ、AMDはこの開発から大きな恩恵を受けるでしょう。しかしながら、メモリ帯域幅の拡大は消費電力の増加につながる可能性があり、この需要に対応するための効率的な冷却ソリューションが必要となることには留意が必要です。

全体的に、HB-DIMM アプローチは大きな可能性を示しており、DRAM シリコンテクノロジの進歩を必要とせずにメモリ帯域幅を実質的に 2 倍にします。

出典と画像